Et forskerteam fra Institutt for romfart og astronautisk laserteknologi og -systemer ved Shanghai Institute of Optics and Precision Machinery (SIPM) ved det kinesiske vitenskapsakademiet (CAS) har nylig rapportert for første gang om en lav repetisjonsrate, fullstendig skjevhet. bevaring av ni-hulroms fiberlaser i 915 nm bølgelengdebåndet. De relaterte forskningsresultatene ble publisert i Optics Express under tittelen "Low repetition rate 915 nm figure-9 ultrarask laser with all-fiber structure".
Lasere med bølgelengder nær 900 nm er foretrukket innen optiske målinger på grunn av deres høye responsivitet på silisiumbaserte detektorer. Lav-tung-frekvente fiberlasere på denne bølgelengden kan effektivt redusere avstandsuskarphet i time-of-flight ranging (TOF), og har samtidig egenskapene til god strålekvalitet, kompakt struktur og langsiktig stabilitet, som kan brukes som en ideell lyskilde for romsondering. På grunn av den sterke spredningen og ikke-lineære effektene av enkeltmodusfibre, er det imidlertid vanskelig for laseren å oppnå enkeltpulsdrift i et langt fiberhulrom. Derfor er repetisjonsfrekvensen til konvensjonelle moduslåste fiberlasere vanligvis begrenset til titalls til hundrevis av MHz.
Fig. 1. Eksperimentell oppsett av 915 nm lav-repetisjonsfrekvent fullt bias-bevarende ni-hulroms fiberlaser
For å løse de ovennevnte problemene foreslo forskerne en lav-repetisjonsfrekvent fullt bias-bevarende ni-hulroms fiberlaser med en senterbølgelengde på 915 nm. Ved å designe og optimalisere laserstrukturen ble det oppnådd en høyenergi enkeltpulsutgang ved lav tung frekvens. Det optimerte frøet ble forsterket med ett trinn, og en pulsutgang med en pulsbredde på 15,2 ps og en enkeltpulsenergi på 4,7 nJ ble oppnådd ved en repetisjonsfrekvens på 3,1 MHz. Den moduslåste ytelsen til laseren har blitt bekreftet av langvarige kraft- og spektralstabilitetstester. Denne kompakte og langsiktige pålitelige fiberlaseren er en lovende lyskilde for fremtidig romlaseravstand.
Fig. 2. Langtidsstabilitetstester av utgangseffekt og spektrum og pulsutgangskarakteristikk i frekvens- og tidsdomenene.
